analog <--> digital unterschiede & vor-/nachteile

Bei vollkommen normal aufgebauten Geräten ist es eigentlich herzlich egal, ob digital oder analog - in beiden Geräten sollten Wandler sitzen, die das Signal unverfälscht und nach gängigen Normen umwandeln.
Ausnahmen bestätigen die Regel und ob eine Klangfärbung überhaupt vorhanden ist, die im Blindtest erst erhört werden will, wird hier seit 4 Jahren diskutiert.

Das kommt durchaus auch auf die Qualität des eingebauten Wandlers an.

soll heissen wie ichs mach ists richtig oder verkehrt?

Nimm einfach die Variante , die in deinen Ohren am besten klingt

eh klar,
auch disco recharger mag disco musik

Die digitale Signalubertragung ist weniger anfällig für äußere elektromagnetische Störeinflüsse.
So was ist aber nur von Bedeutung wenn dein Chinchkabel von schlecher Qualität ist und sagen wir mal länger als 5m ist.

Dann spielt noch die Qualität des D/A Wanlders eine Rolle.
Sollte sie im CD-Player doch besser sein als im AVR ist man mit analog besser bedient (so weit analoges Kabel kurz und gut ist).

Ich glaube aber in 99% der Fälle wirst Du kein Unterschied hören.

Je nachdem was bei deinem AVR noch für Einstellungen gemacht sind, kann es natürlich passieren, dass er das analoge Signal erst wieder digitalisiert, bearbeitet und dann nochmal analogisiert und an die Endstufen schickt... da ich immer der Meinung bin, dass je weniger gewandelt wird, desto besser das Ergebnis ist, würd ich das Signal so lange wie möglich digital weiterleiten.

hab meinen kleinen yamaha immer auf cd direct amp gestellt.

bei einer optimalen Kette ist es egal ob Du optisch oder analog in den AVR gehst. "Direct" ist bei hochwertigen Komponenten ideal, ist aber die Aufnahme suboptimal kann es schon wieder besser sein wenn Du DSP o.ä. nimmst.

However - beste Qualität hast Du mit dem besseren D/A-Wandler. Gehst Du analog in den AVR nutzt Du den Wandler vom CD-Player, gehst Du digital in den AVR nutzt Du den Wandler vom AVR. Mach es so wie es sich besser anhört, bist Du unzufrieden, schalte einen externen Wandler dazwischen.

Gruß

P.S. Wenn Deine Test-CD von "schlechter" Qualität ist, bekommst Du nie den optimalen Klang.

Der "direct" oder "pure audio" Modus wäre theoretisch ideal, weil er das Signal möglichst unverfälscht verstärkt.

Andererseits haben AV-Receiver zusätzlich so nette Features wie Raumeinmessung/-korrektur, die dann natürlich nicht wirksam werden. Elektronische Raukorrektur halte ich nicht nur bei Filmen für vorteilhaft, sondern auch bei Musik.

Übrigens: Man kann sich eigentlich nie sicher sein (außer man kennt den Schaltplan), ob das Signal im AV-Receiver nicht doch zuerst digitalisiert und anschließend wieder zurück gewandelt wird. "pure audio" könnte auch bedeuten dass einfach nur die oben genannte Raumkorrektur und andere Digital-Features im AV-Receiver abgeschaltet werden, aber sich ansonsten am Signalpfad nichts ändert.

Ich persönlich bevorzuge die digitale Zuspielung und merke da eine erhebliche Klangverbesserung gegenüber analogem Anschluss. Ich habe hier allerdings auch einen Oberklasse-Receiver an dem lauter Billig-Zuspieler dran hängen. Da "billig" bei Digital-Anschluss keinen klanglichen Nachteil bedeutet ist das kein Problem. Hauptsache der D/A-Wandler in meinem Receiver taugt was, dann stimmt auch stets der Klang des Gesamtsystems.

PS: Mein AV-Receiver (ein Anthem MRX 500) hat überhaupt keinen "pure audio" Modus oder etwas dergleichen. Hätte auch echt keinen Sinn, denn die Raumkorrektur des Gerätes leistet Hervorragendes. Wenn ich die abschalte klingt es deutlich schlechter. Musik via "pure audio" zu hören wäre also aus meiner Sicht ein Nachteil.

lgassner schrieb:

Übrigens: Man kann sich eigentlich nie sicher sein (außer man kennt den Schaltplan), ob das Signal im AV-Receiver nicht doch zuerst digitalisiert und anschließend wieder zurück gewandelt wird. "pure audio" könnte auch bedeuten dass einfach nur die oben genannte Raumkorrektur und andere Digital-Features im AV-Receiver abgeschaltet werden, aber sich ansonsten am Signalpfad nichts ändert.

Ich denke, wenn das Lautstärkepoti digital arbeitet (Erkennt man meiner Meinung nach daran, daß es keinen Anschlag hat), wandelt ein AVR analoge Signale als erstes in digitale um. Und damit befinden sich die DA Wandler des AVR immer im Signalweg, was eine Analoge Anspeisung ziemlich sinnlos macht, wenn ich das Signal auch digital einspeisen kann.

cptnkuno schrieb:

Ich denke, wenn das Lautstärkepoti digital arbeitet (Erkennt man meiner Meinung nach daran, daß es keinen Anschlag hat), wandelt ein AVR analoge Signale als erstes in digitale um. Und damit befinden sich die DA Wandler des AVR immer im Signalweg, was eine Analoge Anspeisung ziemlich sinnlos macht, wenn ich das Signal auch digital einspeisen kann.

Lautstärkepoti arbeiten nicht digital.
Die D/A Wandlung findet vor der Lautstärkeregelung statt.

audioangler schrieb:

Lautstärkepoti arbeiten nicht digital. Die D/A Wandlung findet vor der Lautstärkeregelung statt.

Ich denke, so eine Pauschalaussage ist zu einem großen Prozentsatz falsch. Bei meinem AVR bin ich mir ziemlich sicher, daß das Lautstärkepoti digital arbeitet, und ich denke das ist bei den meisten AVRs so.

lgassner schrieb:

Übrigens: Man kann sich eigentlich nie sicher sein (außer man kennt den Schaltplan), ob das Signal im AV-Receiver nicht doch zuerst digitalisiert und anschließend wieder zurück gewandelt wird. "pure audio" könnte auch bedeuten dass einfach nur die oben genannte Raumkorrektur und andere Digital-Features im AV-Receiver abgeschaltet werden, aber sich ansonsten am Signalpfad nichts ändert.

Der 5.1 Eingang (oder 6.1/7.1) soll in meisten Fällen direkt zu Endstufen führen.

Nur die Lautstärkeregelung soll dazwischen sein

audioangler schrieb:

Lautstärkepoti arbeiten nicht digital. Die D/A Wandlung findet vor der Lautstärkeregelung statt.

Die Lautstärkeregelung erfolgt in AV-Receivern üblicherweise digital, d.h. das Signal wird leiser "gerechnet".

audioangler schrieb:

Der 5.1 Eingang (oder 6.1/7.1) soll in meisten Fällen direkt zu Endstufen führen. Nur die Lautstärkeregelung soll dazwischen sein

Ahjo klar, an dem Lautstärke-Drehregler deines AV-Receivers ist hinten ein analoges 8-fach Poti dran, das auf wundersame Weise endlos drehbar ist aber doch irgendwie korrekt funktioniert ...

... träum weiter

Das was User cptnkuno vorher geschrieben hat ergibt schon Sinn. Ein endlos drehbares Poti weist auf digitale Lautstärkeregelung hin. Das ist ein klares Indiz für interne Digitalverarbeitung - auch im "pure audio" Modus.

Ihr scheint zu vergessen, dass es noch andere Möglichkeiten als ein Potentiometer gibt, die Lautstärke analog zu regeln.

Ein Spannungsteiler (und nichts anderes ist ein Lautstärkeregler) lässt sich auch durch Widerstandsnetzwerke realisieren, die z.B. durch ein Relais geschaltet werden. So etwas setzt z.B. Accuphase ein.

Das ganze gibts dann noch als deutlich günstigeren integrierten Schaltkreis, und ich nehme mal stark an, dass zumindest in den gehobenen AV-Receivern (und auch in den älteren, die den analogen Mehrkanaleingang noch nicht digitalieseren konnten oder wollten) eben solche ICs verbaut sind.
Natürlich lässt sich die Lautstärke auch per DSP regeln. Und da jeder AVR auch einen DSP besitzt, kann es schon sein, dass bei günstigeren Geräten dieser auch zur Lautstärkeregelung benutzt wird.

Von der Art des Lautstärkereglers am Gerät aber auf die interne Umsetzung der Lautstärkeregelung schließen zu wollen ist höchst abenteuerlich. Oder glauben lgassner udn cptnkuno auch, dass die Geräte von z.B. Accuphase mit Inkrementalgeber (so heißt das "digitale Poti" richtig) die Lautstärke digital regeln?

lgassner schrieb:

Die Lautstärkeregelung erfolgt in AV-Receivern üblicherweise digital, d.h. das Signal wird leiser "gerechnet". Ahjo klar, an dem Lautstärke-Drehregler deines AV-Receivers ist hinten ein analoges 8-fach Poti dran, das auf wundersame Weise endlos drehbar ist aber doch irgendwie korrekt funktioniert ... ... träum weiter Das was User cptnkuno vorher geschrieben hat ergibt schon Sinn. Ein endlos drehbares Poti weist auf digitale Lautstärkeregelung hin. Das ist ein klares Indiz für interne Digitalverarbeitung - auch im "pure audio" Modus.

Es gab schon hier im Forum die eine oder andere Diskusion darüber.
Ich möchte nicht sagen dass es keine AVRs gibt die es so machen wie Du beschrieben hast.

Sind aber eher Ausnahmen, denke ich.

Guckt Dir die reinen Stereoverstärker wie z.B.
-Pioneer A6J oder A9J
-Harman HK970
-Creek EVO
-Music Hall a25
-Advance Acoustic MAP 102
-Mission Cyrus ab III
-Vincent 232

Alle haben ein "unendlich" drehendes Poti.
Meisnt DU die alle haben inter ein A/D und D/A Wandler eingebaut ?
Schon ein Technics bon meinem Vater (vor 25 Jahren gekauft) hat ein "endloses" Poti

Nö, es ist so wie @Hannes2k2 bschrieben hat:
Lautstärkeregler werden durch Widerstandsnetzwerke realisiert.
Die Steuerung ist zwar digital, aber die eigentliche Abschwächung des Signals erfolgt rein analog,
auch wenn sie Stufenweise ist.

So viel zum Thema Träumen.

Ok, das mit den geschalteten Widerstandsnetzwerken ist ein gutes Argument, dürfte aber wohl nur bei höherpreisigen AV-Receivern zum Einsatz kommen.

Womit wir wieder beim Ausgangspunkt wären:
Wirklich wissen kann man es nie, ob der AVR im "pure direct" Modus digital oder rein analog arbeitet.

lgassner schrieb:

Wirklich wissen kann man es nie, ob der AVR im "pure direct" Modus digital oder rein analog arbeitet.

100%-ige Zustimmung

Stellen wir mal eine Überlegung an:
Angenommen, unser AVR hätte 5 x 50W, macht im Extremfall 250W. Und die Lautsprecher hätten einen Kennschalldruck von 87dB bei 1W, dann ergäben alle 5 Lautsprecher zusammen (wenn alle nur 1m weit weg stehen) einen totalen Schalldruck von (87 + 24 =) 111dB. Das ist schon ganz hübsch Lärm. Normalerweise hören wir mit etwa 80 bis 85dB Musik. Das bedeutet, dass wir üblicherweise rund 24dB nicht nutzen. Wenn es nun nur um die Verstärkerleistung geht wie bei einem analogen Gerät spielt dies keine Rolle, im Gegenteil: Der Klirr ist bei den total 1W meist unmessbar klein.

Jetzt nehmen wir an, unser Signal würde digital eingespeist von einer normalen CD mit einer Auflösung von 16 Bit, was einerseits einen Störabstand von 96dB ergibt, andererseits ist aber damit ein minimaler Klirr verbunden. Dies, weil die Auflösung nicht weiter reicht. Oder anders (und vereinfacht) gesagt besteht das analoge Signal, das aus dem Digitalsignal gewonnen wird, aus minimalen Treppenstufen. Wenn wir die Lautstärke analog regeln, bleibt die Anzahl der Treppenstufen erhalten, nur deren Höhe ändert sich.
Wenn wir die Lautstärke aber digital per DSP rechnen, so bleibt die Treppenstufen-Höhe gleich, aber die Zahl der Stufen verringert sich. Und damit nimmt in der Praxis die Auflösung ab, denn sie ist auf maximale Auflösung bei maximaler Ausgangsleistung festgelegt.

Die digitale Lautstärkeregelung verschlechtert also den Klirr um Faktor 4 und die Störspannung um 24dB (bei der vorher angenommenen Lautstärkereduzierung). Natürlich würde dies bei einem Aufnahme-Mischpult auch so geschehen, denn dort werden die Lautstärken auch per DSP verändert. Um dieses Problem zu lösen müssen die internen Prozesse bei so einem Mischer mit weit höherer Auflösung als den CD-üblichen 16 Bit erfolgen. So gibt es Geräte mit 30 oder gar 36 Bit interner Auflösung. Und das ergibt nur brauchbare Ergebnisse, wenn schon die AD-Wandlung entsprechend "hochkarätig" ist.

Der langen Rede kurzer Sinn: Eine digitale, gerechnete Lautstärkeregulierung ist billig, wenn sie nur mit dem CD-Standard arbeitet. Sie ist aber teuer, wenn sie mit einer höheren Auflösung und einer höheren Taktrate arbeitet.
Ein sogenannt digitales Potentiometer, also ein digital gesteuerter Spannungsteiler ist da im Verhältnis billig und da alle Kanäle gleichzeitig mit dem selben Steuersignal geregelt werden ist der Kanalgleichlauf genau so gut wie mit einem DSP, nur ist die erreichte Signalqualität in jeder Lautstärkestellung um ein vielfaches besser als bei DSP mit 16Bit/44kHz.

Natürlich kann man aus den 16Bit auch 24 Bit errechnen, nur ist dies eine "Rundungsrechnung" (wie auch das Oversampling auf 192kHz), die nie den tatsächlich richtigen Wert ergibt. Die erreichte "Verbesserung" ist um ein vielfaches schlechter als ein tatsächlich von Anbeginn richtig gewandeltes Signal. Diese rechnerischen Verbesserungen sind also nicht so gut wie man es gerne hätte, jedenfalls nicht zu einem bezahlbaren Preis.

Wie bereits gesagt ist dies alles sehr vereinfacht. Die tatsächlichen Vorgehensweisen sind weit komplexer und können bei optimalem Materialeinsatz ordentliche Ergebnisse liefern. Nur ist dies dann in einer Preiskategorie angesiedelt, die im Konsumerbereich nicht akzeptiert wird, zumal es ja einfacher, besser und billiger geht...

... kann ich alles nachvolziehen, bzw. sehe ich genau so - nur, bei soviel geballtem Wissen , wie geht es denn jetzt

... einfacher, besser und billiger...

Wow, das ist eine wirklich gute Beschreibung der Problematik. Danke, habe viel dazugelernt.

PS: Das könnte auch den Effekt erklären, warum so mancher Billig-AVR erst dann brauchbar klingt wenn man ihn einigermaßen weit aufdreht. Der interne DSP rechnet die Lautstärke mit 16Bit/44kHz und darum ist das Ergebnis unsauber wenn leise gehört wird.

PPS: richi44 hat soeben - ganz nebenbei und sachlich fundiert - erklärt warum es Verstärkerklang gibt. Respekt!

Das kann natürlich immer noch jeder machen wie er will. Aber die Mehrheit arbeitet mit analogen (digital gesteuerten) Potis. Damit kann ein reiner Stereo-Eingang rein analog gelöst werden. Dabei gibt es dann aber z.B. keine Einmesshilfen und irgendwelche Raumsimulationen oder Hall oder sonstigen Krempel. Dies alles verlangt nach digitaler Technik. Und da mein Sony bei Stereo noch einige Möglichkeiten bietet (bezw. sie nicht verbietet) ist auch bei Stereo der analoge Eingang über einen AD-Wandler geführt. Wirklich diskret analog geht nur der reine 5.1-Analogeingang, wo dann alle diese "Mätzchen" unterbunden sind.

Und sobald so eine Maschine einen mehrkanaligen Direkteingang hat, wo die ganzen Scherze nicht möglich sind ist davon auszugehen, dass dies auch rein analog gelöst ist.
Für Stereo brauchen wir einen zweikanaligen AD-Wandler und auch für Dolby Prologic reicht dieser aus, denn das Ursprungssignal ist zweikanalig. Mehrkanalige Sachen (ausser dem mehrkanaligen Direkteingang) kommen digital rein. Somit braucht unser Gerät wie gesagt einen AD-Wandler. Die ganze Surround-Aufbereitung des Analogsignals (eben das Prologic) geschieht dann per DSP aus dem gewandelten Signal.
Es wäre nun widersinnig, ein 5.1 Signal, das analog anliegt mit drei Stereo-Wandlern zu digitalisieren, nur um die Lautstärke regeln zu können. Und wäre an dem 5.1 Analog-Direkteingang eine zusätzliche Wandlung drin, wären all die Schwrze wieder möglich, also ist dieser Eingang nicht analog erforderlich und ausserdem wäre er nicht mehr "direkt".

Wie gesagt, denkbar ist alles, aber rein aus der Vernunft und Wahrscheinlichkeit heraus sehe ich in einem 5.1 einen AD-Stereo-Wandler und 3 Stereo-DA-Wandler. Und die Lautstärke kommt erst nach dem ganzen digitalen Scherz und auch die Klangregelung wird erst dort vorgenommen, weil sie wie die Lautstärke eine Reduktion der normalen Abstufungen zur Folge hätte, mit zusätzlichem Klirr usw.

Klingt alles sehr plausibel. Nochmal Respekt!

lgassner schrieb:

PPS: richi44 hat soeben - ganz nebenbei und sachlich fundiert - erklärt warum es Verstärkerklang gibt. Respekt! :hail

Was meinst Du konkret ?
Er hat eher gesagt, dass beim Normalhören (wobei ich 80dB eher als laut empfinde) kaum ein Klirr aus dem Verstärker kommt.

Er hat konkret beschrieben wieso unterschiedliche Arten der Lautstärkeregelung zu unterschiedlichem Klang führen können.

80 dB erfordern übrigens je nach angeschlossenen Lautsprechern eine mal mehr und mal weniger weit aufgedrehten Verstärker, also könnten sich auch bei gleicher Norm-Lautstärke hier Unterschiede ergeben.

Suppi - again what learned

Jetzt wird mir so einiges klar - dann brauch ich wohl doch zwei monos

Gruß

lgassner schrieb:

Wow, das ist eine wirklich gute Beschreibung der Problematik. Danke, habe viel dazugelernt. PS: Das könnte auch den Effekt erklären, warum so mancher Billig-AVR erst dann brauchbar klingt wenn man ihn einigermaßen weit aufdreht. Der interne DSP rechnet die Lautstärke mit 16Bit/44kHz und darum ist das Ergebnis unsauber wenn leise gehört wird. PPS: richi44 hat soeben - ganz nebenbei und sachlich fundiert - erklärt warum es Verstärkerklang gibt. Respekt! :hail

PS:
Wenn man schaut, was ein "Digitalpoti", also ein analoges kostet und wie teuer ein DSP ist dann sind die billigen AVR wahrscheinlich eher mit solchen analogen, digital gesteuerten Potis ausgerüstet.

PPS:
Natürlich nimmt der Klirr bei einer "mageren" DSP-Lautstärkeregelung bei kleinen Lautstärken zu. Man muss aber bedenken, dass ein Störgeräusch höchstens 60dB leiser sein darf als das Nutzsignal, um überhaupt noch gehört zu werden. Wenn wir die Lautstärke z.B. um 24dB reduzieren, so nimmt der Klirr um um diese 24dB zu, liegt aber damit immer noch rund 70dB unter dem Nutzsignal und wird damit nicht mehr wirklich gehört. Und bei grossen Lautstärken (hohen Leistungen) liefert die Endstufe selbst einen höheren Klirr. Dies einfach mal als Ergänzung! Und ausserdem ist Klirr nicht unbedingt das, was eine Klangfärbug ausmacht.
Ich will damit sagen, dass dies zunächst unterschiedliche Messdaten ergibt und die sind in den Gerätedaten nachzulesen. Es ist aber nicht so, dass man daraus einen unterschiedlichen Klang ableiten kann.

Bei einem AVR ist zunächst die Frage, ob er sauber, also ohne Wandler und DSP Stereo kann. Wenn da noch etwas drin bleibt, das z.B. Bestandteil einer Raumsimulation ist so ergibt dies eine Klangveränderung. Weiter kann jeder Hersteller selbst bestimmen, welche Klangvergewaltigungen er einbaut und wie weit diese wirklich ausgeschaltet werden können.
Es ist also nicht die Lautstärkeregelung als solches, welche eine hörbare Differenz erzeugt, sondern die verbleibende digitale und gewollte Klangverbiegung. Damit kann man also nicht von Verstärkerklang reden, denn es ist ein gewollter und nicht ganz ausgeschalteter Effekt gewesen und nicht die eigentliche Technik.

Hallo richi44,

richi44 schrieb:

Und da mein Sony bei Stereo noch einige Möglichkeiten bietet (bezw. sie nicht verbietet) ist auch bei Stereo der analoge Eingang über einen AD-Wandler geführt. Wirklich diskret analog geht nur der reine 5.1-Analogeingang, wo dann alle diese "Mätzchen" unterbunden sind.

Du verbreitest jetzt schon in mehreren threads, daß Dein Sony (STR-DE595) mit seinen Stereo-Eingängen nicht analog übertragen könnte, sondern vorher digitalisieren würde . Ich habe mir aber einmal dessen Blockschaltbild angesehen, welches frei verfügbar ist, und dort werden die Stereo-Eingänge (z.B. CD) direkt auf die analoge "POWER SECTION" geroutet. Ein Abzweigung geht parallel zwar auch zu einer "DIGITAL SECTION", aber es gibt keinen Grund, warum dieser Zweig nicht abschaltbar sein sollte.

Hast Du also mal irgendeinen Beleg, das Deine Behauptung über den Sony auch wahr sein könnte? Außer, daß Du behauptest, der Verstärker klinge mit diesen Eingängen nicht ganz so toll? Was auch tausend andere Gründe haben könnte?

richi44 schrieb:

Wenn wir die Lautstärke aber digital per DSP rechnen, so bleibt die Treppenstufen-Höhe gleich, aber die Zahl der Stufen verringert sich. Und damit nimmt in der Praxis die Auflösung ab, denn sie ist auf maximale Auflösung bei maximaler Ausgangsleistung festgelegt. Natürlich kann man aus den 16Bit auch 24 Bit errechnen, nur ist dies eine "Rundungsrechnung" (wie auch das Oversampling auf 192kHz), die nie den tatsächlich richtigen Wert ergibt. Die erreichte "Verbesserung" ist um ein vielfaches schlechter als ein tatsächlich von Anbeginn richtig gewandeltes Signal

Aber stimmt das wirklich?

Man muß ja nur 8 Nullen anhängen, dann ist man auf 24 Bit und regelt mit 24 Bit die Lautstärke und hier hat man dann wieder entsprechend feinere Abstufungen

@ cr:
Da hast Du natürlich recht!
Irgendwie ist es zu naheliegend. Trotzdem bleibt aber, dass man mit der digitalen Lautstärke per DSP keinen Direkteingang realisieren kann, sondern immer AD- und DA-Wandlung vornehmen muss...

richi44 schrieb:

Trotzdem bleibt aber, dass man mit der digitalen Lautstärke per DSP keinen Direkteingang realisieren kann, sondern immer AD- und DA-Wandlung vornehmen muss...

Viel mehr an Inhalt bleibt wirklich nicht übrig, als daß man für Digital Signal Processing doch tatsächlich ein digitales Signal braucht(!). Auch cr hat wohl kaum diese Selbstverständlichkeit in Frage gestellt. Viel interessanter wäre hingegen, bei welchen Verstärkern die Stellung der Gesamtlautstärke tatsächlich über eine eingeschobene Digitalisierung des analogen Signales realisiert wird. In dieser Hinsicht wird nämlich sehr viel Falschinformation in den Foren gestreut...

Ich bin mir nach wie vor unsicher, ob hier ein Denkfehler besteht, dass man ein 16-Bit-Signal, das man mit 24 Bit prozessiert, um 48 dB absenken kann, ehe eine Qualitätsminderung durch mangelnde Bittiefe eintritt (von Rundungsfehlern im Bereich weniger dB mal abgesehen, die wohl immer auftreten (?) ).
Wenn diese Annahme korrekt ist, dann ist wohl eine 24 Bit-Regelung ausreichend, weil bei einer Absenkung unter -48 dB das Signal schon so leise ist, dass die dann auftretenden Fehler nicht mehr hörbar sind
(geht man von einer Abhörlautstärke von 100 dB aus, würde die abnehmende Auflösung ab 52 dB einsetzen)

Ich bin mir nach wie vor unsicher, ob hier ein Denkfehler besteht, dass man ein 16-Bit-Signal, das man mit 24 Bit prozessiert, um 48 dB absenken kann, ehe eine Qualitätsminderung durch mangelnde Bittiefe eintritt (von Rundungsfehlern im Bereich weniger dB mal abgesehen, die wohl immer auftreten (?) ). Wenn diese Annahme korrekt ist, dann ist wohl eine 24 Bit-Regelung ausreichend, weil bei einer Absenkung unter -48 dB das Signal schon so leise ist, dass die dann auftretenden Fehler nicht mehr hörbar sind (geht man von einer Abhörlautstärke von 100 dB aus, würde die abnehmende Auflösung ab 52 dB einsetzen)

Das müsste stimmen. 24 Bit ermöglichen 144 dB Auflösung, bei 16 Bit sind's 96 dB. (Differenz 52 ).

Man muß ja nur 8 Nullen anhängen, dann ist man auf 24 Bit und regelt mit 24 Bit die Lautstärke und hier hat man dann wieder entsprechend feinere Abstufungen

jain , denn:
Bei 16 Bit entsprechen 16 1-sen (Dezimal 65536) einer 0dBFS-Aussteuerung (dabei gibt der D/A dann z.B. 2V Spannung ab).
Bei 24 Bit entsprechen 24 1-sen (Dezimal 16777216) einer 0dBFS-Aussteuerung (z.B. auch wieder 2V Ausgangsspannung).
Wenn du vor die 16-Bit-Werte einfach Nullen anhängst und einen 24-Bit-Wandler damit fütterst, ist das gesamte Signal um 52 dB unter Maximalpegel (da es nach wie vor die Zahl 65536 darstellt, allerdings jetzt in einem Wertebereich bis 16777216), allerdings OHNE jegliche Auflösungsverluste.
Wollte man noch weiter "leiser regeln", was schon ziemlich leise wäre, würden ab da erst Auflösungsverluste auftreten. Andersrum hätte man beim erhöhen der Lautstärke (bis hin zu Vollaussteuerung) jedenfalls keine Auflösungsverluste, dafür aber Rundungsfehler (wenn auch vernachlässigbar).

Das ganze unter der Annahme, dass 0dBFS am D/A-Wandler die nachfolgende Endstufe exakt voll aussteuern (in unserem Beispiel mit den 2 Volt die Endstufe hier ihre Maximalleistung erbringen würde).

Gruß...

NACHTRAG:

An sonsten hatte ich auch schonmal ein Thema wegen Lautstärkeregelungen eröffnet und etwas ähnliches diskutiert.
Es gibt:

- Analog-Mechanische Lautstärkeregler (Analoge Drehknöpfe/Schieberegler mit Anschlag):
z.B. in HiFi-Verstärkern (auch fernbedienbar mit Motortrieb), Ghettoblastern, Weltempfängern, Küchenradios, Uhrenradios, etc.

- Analog-Elektrische Lautstärkeregler (analoge Widerstandsnetzwerke werden per Transistor geschaltet und dabei digital gesteuert, über Inkrementalgeber (Endlos-Drehknöpfe), Tast-Schalter (am Gerät oder Fernbedienung), etc.):
z.B. meist Kompaktanlagen, vereinzelt Ghettoblaster, Autoradios, Fernsehern, MP3-Playern/Handys etc.

- "Echte" Digitale Lautstärke-"Regler" (die beschriebenen DSPs):
z.B. LS-Regler in PC-Software-Mediaplayern/-Editoren, DVD-Playern, Sat-Receivern, oder besagte AVRs, (MP3-Player/Handys)...


Früher waren praktisch ausschließlich erstere verbreitet. Inzwischen verbreiten sich erfreulicherweise (!) zweitere immer mehr. Man kann hier die Vorteile einer analogen Regelung mit der digitalen Steuerbarkeit vereinbaren. Ein wesentlicher Vorteil ist ebenfalls der ausbleibende Verschleiß gegenüber mechanischen Potis (lediglich Inkrementalgeber können ausleiern "springen", Taster dagegen eher nicht).
Außerdem muss ein ursprünglich analoges Signal nicht zwingend digital vorliegen (gewandelt werden), da analog geregelt wird - ein digitales Signal hingegen muss sowieso letztenendes immer analog gewandelt werden.
Daher kann die Lautstärke eines an sich rein analogen Gerätes digital geregelt werden. Z.B. ein Autoradio ist rein analog (Endverstärker, Klangregelung, UKW-Tuner, Tapedeck, Aux-Eingang, CD/USB über DA-Wandler), kann aber trotzdem über Inkrementalgeber, Taster oder Fernbedienung lauter/leiser geregelt werden.
Ein Nachteil wäre allenfalls die nicht stufenlose Regelbarkeit. Sind die Abstufungen (Anzahl Widerstände im Schaltnetzwerk) allerdings klein genug gewählt, ist das kein Problem.

Bei tragbaren Digital-(MP3)-Playern/Handys findet man meist die 2. Variante, aber vermehrt auch die 3. (leider teils aber nur in 16-Bit-Ausführung!!).
An alten Kassetten-Walkmans und CD-Diskmans findet man aber auch noch 1. Variante.

Auch digital einstellbare Klangregler ("Bass +2") sind über Widerstandsnetzwerke in kombination mit den benötigten Induktivitäten/Kapazitäten gelöst!


Eine Frage die ich mir selbst noch stelle und mir noch niemand beantworten konnte:
Der Master-Regler der Soundkarte im PC:

Ist das ein DSP, oder steuert der tatsächlich die analoge Ausgangsstufe des DACs in der Soundkarte?

Gruß
Alex

Der ist digital. Bevor ich den Asiotreiber installiert habe, hat dieser Regler ständig auch das Signal für das USB-Audiointerface geregelt, also muss er digital sein.

Was mich an den endlos-Drehreglern ärgert, ist, dass sie nie pro Rasterung exakt einmal schalten. Mal schalten sie eins, mal keins weiter. Besonders ärgerlich bei in dieser Form ausgeführten Titelsprung-Reglern (Skip) bei CDPs. Aber auch beim Audiorekorder hat es mich beim Aussteuern genervt.
Wieso können die nicht exakt immer eins weitergehen?

Recharger schrieb:

...beim anschluss des cd players an den verstärker hat man ja entweder die möglichkeit analog oder digital anzuschliessen...

du bist hier im Bereich "stereo".

Hast du einen Stereo-Verstärker, der digitale Eingänge hat? Oder nutzt du einen AVR? Wenn ja, welchen?

Wieso können die nicht exakt immer eins weitergehen?

Tja, das ist wohl mangelhafte Mechanik...
Die Dinger müssten 3 Pins (1-2-3) haben: Dreht man einen Schritt nach links, werden Pin 1-2 kurz überbrückt, nach rechts Pin 2-3. Daran erkennt die Elektornik, ob der Regler nach links oder rechts gedreht wurde. Wenn der Schaltkontakt schlecht ist, dann bekommt er manchmal eben bei einem Schritt gar keinen Kontakt, oder er "prellt" wie Tasten einer Fernbedienung und macht 2x Kontakt.
Ich muss allerdings sagen, dass ich damit noch nie Probleme hatte: Der Quellenwählschalter meiner PianoCraft ist über ein Inkrementalgeber gelöst, der Lautstärkeregler meines Autoradios auch. Die schalten sehr genau Schritt für Schritt.

Der ist digital. Bevor ich den Asiotreiber installiert habe, hat dieser Regler ständig auch das Signal für das USB-Audiointerface geregelt, also muss er digital sein.

Das heißt ja erstmal nicht viel:
Ob die "Soundkarte" (D/A-Wandler) jetzt Onboard, als PCI-Steckkarte oder über USB-Interface ausgeführt ist, spielt ja keine Rolle. Wenn du dort analog rausgehst, *kann* es durchaus in jedem Fall sein, dass die analoge Ausgangsstufe geregelt wird. Dann dürfte sich der Bitstream am SPDIF/Toslink aber nicht ändern (falls du den nutzt), anderenfalls wird tatsächlich digital geregelt.
Dass der ASIO-Treiber das allerdings gelöst hat, spricht wiederum für einen DSP - es sei denn, die Regelung ist dadurch nur deaktiviert worden und steht auf "Dauer-Voll-Auf"...

Ich werde gleich noch ein Paar Bilder posten bzgl. der Lautstärkesteller

MfG
Alex

Die analoge Ausgangsstufe in meinem Audiointerface kann die Software nicht ändern, denn das ist ein manuelles Drehpoti.
Das umgerechnete Signal kommt schon so im USB.

Ich finde die Vorstellung, dass der k-Mixer analog arbeitet eher verwunderlich...

Hier noch ein paar Illustrationen zu den verschiedenen Lautstärkereglern:

(1) Analog-Mechanische Lautstärkeregler:


HiFi-Anlage mit Dreh-Poti. Fernbedienbar durch Motorantrieb.


Ein einfacher analoger Funk-Kopfhörer - ist im Prinzip nichts anderes als ein 863MHz-UKW-Empfänger mit KH-Vor-/Endstufe samt Kopfhörer in einem Gehäuse.
Ein mechanisches Poti regelt die Lautstärke.


Ein einfacher Ghettoblaster.
Auch hier ein mechanisches Poti zur Lautstärkeregelung. Auch der "Ultra-Bass"-Schalter ist eine analoge Equalizer-Schaltung.


Ein billiges Küchenradio (vergleichbar mit Radiowecker).
Ein Analogpoti ist für die Lautstärke zuständig.


Ein paar gängige "PC-Boxen" mit Line-In.
Mechanischer LS-Steller und Klangregler.


(2) Analog-Elektrische Lautstärkeregler:


Mein VW-Autoradio in einem Fremdfabrikat - erweitert mit Aux-In über den Wechslereingang (siehe rechts) .
Ein feinfühliger Inkrementalgeber wird für die Lautstärke und die Einstellung von Bass/Treble/Balance verwendet. Die Regelung erfolgt digital über analoge Widerstandsnetzwerke.


Lautstärkeregelung eines Röhrenfernsehers.
Die Steuerung erfolgt digital über die Fernbedienung (oder Tasten am Gerät), der Level wird per OSD angezeigt. Auch hier wieder transistorgesteuert analog. Es gibt auch einen EQ in den Soundeinstellungen, da werden auch analoge Klangregel-Netzwerke angesteuert.
Bei Flat-TVs funktioniert das genauso, nach der Analog-Wandlung.


Eine Kompaktanlage. Digitale Steuerung über Taster bzw. Fernbedienung, analoge Regelung.


(3) DSP-"Regler":


Der virtuelle Regler in einem Musikabspielprogramm. Dieser greift in den PCM-Bitstream zwischen (decodierter) Audiodatei und Windows-Soundausgabe ein.


Ein billiger DVD-Player. Die Lautstärleregelung erfolgt über die Fernbedienung und wird im OSD angezeigt. Hier wird über den Bitstream vor dem D/A-Wandler geregelt. Da nur ein 16-Bit-Wandler verbaut ist, hat man hier Auflösungsverluste, sobald man diesen runterreglet. Am Digital-Out sowieso.
Vergleich: Sat-Receiver

Gruß
Alex

cr schrieb:

Man muß ja nur 8 Nullen anhängen, dann ist man auf 24 Bit [...]

AlexG1990 schrieb:

Wenn du vor die 16-Bit-Werte einfach Nullen anhängst [...]

Die Realität sieht aber anders aus, oder? Dort wird doch wohl fachgerecht mit 24-bit "resampelt" und nicht einfach vorne oder hinten mit Digits aufgefüllt, richtig?

Hörschnecke schrieb:

Die Realität sieht aber anders aus, oder? Dort wird doch wohl fachgerecht mit 24-bit "resampelt" und nicht einfach vorne oder hinten mit Digits aufgefüllt, richtig?

Nein, von 16 auf 24 Bit kann man wirklich verlustfrei durch anhaengen von 8 Nullen konvertieren.

In der Gegenrichtung wird es spannender

Gruss,
Peter

ringenesherre schrieb:

Hörschnecke schrieb: Die Realität sieht aber anders aus, oder? Dort wird doch wohl fachgerecht mit 24-bit "resampelt" und nicht einfach vorne oder hinten mit Digits aufgefüllt, richtig? Nein, von 16 auf 24 Bit kann man wirklich verlustfrei durch anhaengen von 8 Nullen konvertieren.

Die Verlustfreiheit stand eigentlich nicht in Frage, es ging eher darum, wie in der Praxis mit den 24-bit umgegangen wird. Klar kann man die 65536 Abstufungen von 16-bit in der höheren Auflösung von 24-bit ohne Rundung unterbringen, indem man nur jede 256-ste Stufe benutzt. Wenn die untersten 8-bit der 24-bit aber dauerhaft nur mit Nullen aufgefüllt blieben, würde man keine zusätzliche Auflösung gewinnen. Genauso, wenn nur die untersten 16-bit für das Signal benutzt würden und die oberen 8-bit immer mit Nullen gefüllt blieben.

Die Verlustbehaftung durch neue Rundungsfehler entsteht erst dann wieder, wenn die Lautstärke digital herunter- oder hochgerechnet wird.

Aber wieder zurück auf die Frage der praktischen Umsetzung im Verstärker. Von 16 auf 24-bit kann ja nur konvertiert werden, wenn bereits ein digitales Signal vorliegt, in den meisten Fällen dann wohl im Format 16bit/44.1kHz. Ist es dann so wie Du sagst, daß schlicht auf 24bit/44.1kHz umkonvertiert wird und dann die untersten angehängten 8-bit mitverwendet werden? Der DAC am Ende müsste dann ja ebenfalls auf 24bit/44.1kHz ausgelegt sein, denn eine Rückkonversion auf 16bit würde den Auflösungsgewinn ja wieder zunichte machen und Rundungsfehler verursachen.

Ist es in der Praxis nicht eher so, daß dann gleich auf z.B. 24bit/96kHz oder 24bit/192kHz "resampelt" wird, um auch noch bessere Tiefpassfilter verwenden zu können?

Hörschnecke schrieb:

Aber wieder zurück auf die Frage der praktischen Umsetzung im Verstärker. Von 16 auf 24-bit kann ja nur konvertiert werden, wenn bereits ein digitales Signal vorliegt, in den meisten Fällen dann wohl im Format 16bit/44.1kHz. Ist es dann so wie Du sagst, daß schlicht auf 24bit/44.1kHz umkonvertiert wird und dann die untersten angehängten 8-bit mitverwendet werden? Der DAC am Ende müsste dann ja ebenfalls auf 24bit/44.1kHz ausgelegt sein, denn eine Rückkonversion auf 16bit würde den Auflösungsgewinn ja wieder zunichte machen und Rundungsfehler verursachen. Ist es in der Praxis nicht eher so, daß dann gleich auf z.B. 24bit/96kHz oder 24bit/192kHz "resampelt" wird, um auch noch bessere Tiefpassfilter verwenden zu können?

Ja und nein. Mein DAC macht das so, will heissen der resamplet alles auf 24/192. Es gibt aber durchaus non-oversampling DACs, die das Signal dann als 16/44.1 oder 24/44.1 ausgeben. Das macht natuerlich keinen Sinn, aber es gibt audiophile Goldohren, die viel Geld fuer so nen Quatsch ausgeben.

Ohne Oversampling wird in der Tat meist nur mit Nullen aufgefuellt, auch z.B. im Rechner, falls der von 16 auf 24 bit hochrechnen muss. Habe das z.B. in einer Beschreibung vom JRiver Media Player gelesen.

Gruss,
Peter

Konkret stelle ich mir auch noch die Frage, warum es nach wie vor keine DACs gibt, die dann auch das upgesamplete Signal wieder digital ausgeben, und zwar so, dass wie beim analog ausgegebenen auch der Lautstärkeregler verwendet wird
(ich beziehe mich dabei natürlich nur auf DACs mit Lautstärkeregler, die man als (digitalen) Vorverstärker/Control Unit einsetzen kann).

Meines Wissens verfügt praktisch keines dieser Geräte über diese Möglichkeit. Nur das analoge Sognal wird regelbar ausgegeben.

An diesem kaum* erhältkichen Gerätetypus scheitert es nach wie vor, durchgängig digital vom CDP bis zur Aktivbox zu gehen (bei hochwertigen Aktivboxen wird ja erst wieder AD-gewandelt, um dann die Möglichkeiten der digitalen Filterung/Frequenzweiche zu haben).

*Im Profibereich findet man dann und wann so was.

ringenesherre schrieb:

Ohne Oversampling wird in der Tat meist nur mit Nullen aufgefuellt, auch z.B. im Rechner, falls der von 16 auf 24 bit hochrechnen muss. Habe das z.B. in einer Beschreibung vom JRiver Media Player gelesen.

Nur mit Nullen auffüllen, um von 16 auf 24 bit zu kommen, macht aber nur Sinn, solange man die digitale Lautstärke nicht verändert. Ansonsten sollte man die unteren 8 bit schon mitbenutzen, also je nach Lautstärkeabstufung mit Einsen und Nullen setzen, wenn man von den 24 bit auch profitieren will.

Hier noch ein paar Illustrationen zu den verschiedenen Lautstärkereglern:

I love it

Nur mit Nullen auffüllen, um von 16 auf 24 bit zu kommen, macht aber nur Sinn, solange man die digitale Lautstärke nicht verändert. Ansonsten sollte man die unteren 8 bit schon mitbenutzen, also je nach Lautstärkeabstufung mit Einsen und Nullen setzen, wenn man von den 24 bit auch profitieren will.

Natürlich verwendet man dann alle Bits, sobald das Signal verändert wird. Sonst bringt die ganze Geschichte nichts.
Nichtsdestoweniger gibt es aber immer noch den Mythos, dass man nicht sinnvoll digital die Lautstärke wegen Qualitätsverlusten regeln kann.
Ich finde, wenn man nur wegen der Lautstärkeregelung ein digitales Signal analogisiert und dann wieder digitalisiert, das ist dann sinnlos und mindert die Qualität weit mehr.
Genau das wird heute aber immer noch gemacht, auch wenn AktivLS ein digitales Signal annehmen.

[quote="Hörschnecke"][quote="ringenesherre"]
Nur mit Nullen auffüllen, um von 16 auf 24 bit zu kommen, macht aber nur Sinn, solange man die digitale Lautstärke nicht verändert. Ansonsten sollte man die unteren 8 bit schon mitbenutzen, also je nach Lautstärkeabstufung mit Einsen und Nullen setzen, wenn man von den 24 bit auch profitieren will.[/quote]

Habe nie etwas anderes behauptet. Aber auch wenn Du die Lautstaerke veraendern willst - erst mit Nullen auffuellen, dann multiplizieren

Jetzt klar?

Gruss,
Peter